III. Xây dựng chơng trình tính toán 1 Sơ đồ thuật toán.
2. Chơng trình tính.
2.1- Khởi động ANSYS. 2. 2- Chọn kiểu phần tử.
Sử dụng kiểu phần tử Solid 87 cho bài toán trờng nhiệt độ. Khai báo vật liệu thông qua câu lệnh ET comand
2. 3- Khai báo thuộc tính vật liệu.
Nhập các thông số vật liệu trong bảng sau vào thuộc tính vật liệu ( MP comand) cho hai loại phần tử trên
TT Các đặc tính của vật liệu Các giá trị tơng ứng
1 Nhiệt độ (độ K) 293 373 473 573 673
2 Mô đun đàn hồi (.103 N/mm2) 71 67 64 55 39 3 Hệ số giãn nở (.10-6 K-1) 21.2 21.8 22.6 24.
3
24.6 4 Hệ số dẫn nhiệt (.10-3 W/mm.K) 146.5 157 159 167 169 5 Khối lợng riêng (.10-6 Kg/mm3) 2.8
6 Nhiệt dung riêng (J/Kg.K) 900
4.1 Thụng số của vật liệu chế tạo piston M504
Đối với bài toán trờng nhiệt độ nhập các thông số: hệ số dẫn nhiệt (KXX). Nhập các thông số nhiệt độ bề mặt mô hình nhiệt theo các giá trị trờng nhiệt độ piston ở hình 1. vào các nút trên bề mặt (chia nhỏ mô hình theo các toạ độ khác nhau)
Nhập hệ số trao đổi nhiệt đối lu và các giá trị nhiệt độ tham chiếu tại các vị trí bề mặt trao đổi nhiệt đối lu nh theo tính toán và giả thiết (ở phần 3.1).
Trớc khi giải, tiến hành bật chế độ giải nhiều trờng, đặt tải khối, giới hạn biến dạng ở bệ chốt, giả thiết biến dạng nhiệt không làm thay đổi hình dáng hình học của piston.
2.5 - Khai thác kết qủa + Nhiệt độ tại các nút
+ Hiển thị trờng nhiệt độ của piston ở chế độ tính toán dới dạng hình ảnh ta thu đợc kết quả dới đây:
2.6 - Lu kết quả và thoát khỏi chơng trình.
Hình 4.7: Trờng nhiệt độ piston động cơ M504 nhìn từ đỉnh.
Hình 4.9: Trờng nhiệt độ piston động cơ M504 khi lấy 1/4 thể tích. 3. Kết luận chơng 4.
Trong giới hạn của đề tài đặt ra, mô hình tính toán trạng thái nhiệt của piston và các kết quả thu đợc đã phản ánh tơng đối trung thực điều kiện làm việc của piston. Từ các kết quả tính toán ta có thể rút ra một số kết luận sau:
+ Phân bố nhiệt độ phần đỉnh piston biến thiên khá phức tạp, không theo một qui luật nhất định.
+ Nhiệt độ lớn nhất tập chung ở phần đỉnh chỏm cầu và vùng lõm tiếp giáp với mặt ngoài của piston.
+ Các vị trí chịu ứng suất nhiệt lớn nhất nằm ở lỗ chốt piston.
+ Các kết quả tính toán cho thấy giá trị ứng suất nhiệt ở vào khoảng 1/3 giá trị ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo piston.
+ Bài toán trạng thái nhiệt đợc giải bằng phần mềm ANSYS, theo lý thuyết phần tử hữu hạn, có thể tính toán đợc trạng thái nhiệt ở các chế độ tải khác nhau và các thời điểm khác nhau, khi thay đổi thông số đầu vào phù hợp.
KếT LUậN